地震作用下岩质边坡稳定性分析
摘要:地震作用下,岩质边坡的稳定性受到多种因素的影响。坡高、坡度和结构面等内在因素是岩质边坡稳定的关键,水等外部因素会加速边坡的失稳。在地震作用下,地震力和水的耦合加剧了岩质坡体内结构面的扩展和贯通,同时各种结构面或裂隙内的水增加了坡体的下滑力,降低了坡体的稳定性。本文主要讲述地震作用下影响岩质边坡稳定性的相关因素及其破坏形式。
关键词:地震作用;岩质边坡;结构面
0引言
我国是多地震国家,自上世纪以来出现过多次强烈地震。根据近几十年的地震次数和地震烈度分析,我国发生的地震有增大的趋势,并且有震源浅,度大,频率高的特点,并主要集中在中西部地区。同时我国又是一个多山国家,特别是在西南地区有众多的岩质边坡,在工程建设过程中会遇到各种类型的岩质边坡工程。近年来,随着岩土工程规模的不断扩大,在施工过程中所遇到的岩土工程问题不断增加,影响岩质边坡稳定的因素也逐渐增加。
1岩体结构类型
岩体由岩块和岩块周围的结构面组成,且岩体的各项异性特征明显。由于完整岩块和复杂结构面网络的组合关系,岩体内部的物质连续性被极大破坏,使得岩体的强度远小于完整岩块的强度。因此,岩体内部原生结构面的变形、错动及内部裂隙的扩展贯通是边坡破坏的主要因素。岩体中的结构面的存在,导致岩体被结构面划分为大小不同的众多结构体,使得岩质边坡具有各向异性、非连续性和非均质性。岩体中宏观软弱面状况决定了岩体的力学行为和变形破坏。
2岩质边坡变形破坏模式
岩质边坡的变形方式主要有蠕滑、拉裂、弯曲和塑流四种方式,不同的岩体结构及变形模式会产生不同破坏形态。岩质边坡失稳破坏方式主要有滑坡和崩塌。当地震波通过岩体时,由于岩体内结构面的存在,岩体中会产生复杂的反射和折射现象。反射拉伸波导致岩体出现受拉破坏,引起边坡体下滑力增大,岩体抗剪强度降低,边坡发生剪切破坏。地震惯性力导致边坡中出现弯折,如果坡体内存在较大孔隙水压力就会造成边坡发生塑性流动,二者的共同作用会造成边坡发生滑动破坏。
3岩质边坡稳定性影响因素
31内在因素
边坡的空间几何尺寸要素主要包括坡高、坡角、坡面形态等。边坡几何特征
f和岩体结构面的力学特征是岩质边坡稳定性的重要组成部分。
1)坡高和坡角对边坡稳定的影响
一般认为边坡坡度越陡,坡体越易发生失稳,坡度越缓,坡体越稳定;边坡高度越大,坡体越易失稳,高度越小,坡体越稳定。统计数据表明,坡r